واپسین ساعات آفتاب باستانی

[MAHDIAR]

واپسین ساعات آفتاب باستانی
دسته بندی: مقالات زمین شناسی


واپسین ساعات آفتاب باستانی

تغییر الگوهای آب و هوایی یخبندان به معتدل نه بخشی از یک فرآیند خطی و ملایم بلکه بخشی از یک الاکلنگ به دقت متعادل اند که می تواند این طرفی یا آن طرفی باشد.

● چگونه گرمایش جهانی ممکن است به عصر یخبندان بعدی منتهی شود*

۱ با ذوب شدن یخ های پهنه کلاهک یخی و یخچال های آب شده گرینلند جریان گلف استریم متوقف خواهد شد.

۲ تغییر الگوهای آب و هوایی یخبندان به معتدل نه بخشی از یک فرآیند خطی و ملایم بلکه بخشی از یک الاکلنگ به دقت متعادل اند که می تواند این طرفی یا آن طرفی باشد.

۳ اگر تسمه نقاله بزرگ که جریان گلف استریم هم بخشی از آن است، همین فردا متوقف شود، پیامد آن ناگهانی و دراماتیک خواهد بود.

۴ هنگامی که آستانه بحرانی می رسد، شرایط اقلیمی ناگهان به شرایط عصر یخبندان روی می آورد که احتمال دارد دست کم ۷۰۰ سال و حداکثر تا بیش از ۱۰۰ هزار سال طول بکشد.

در حالی که گرمایش جهانی رسما از سوی شاخه سیاسی دولت بوش نادیده گرفته می شود و سخنرانی اخیر ال گور درباره این موضوع آن هم در یکی از سردترین روزهای چند سال اخیر، دستمایه مضحکه او را در میزگرد تلویزیونی محافظه کاران فراهم آورده، اما شهروندان اروپایی و نیز دست اندرکاران پنتاگون به تدریج درباره بزرگترین خطری که این تغییرات اقلیمی می تواند برای نیم کره شمالی در پی داشته باشد، بینش تازه ای پیدا می کند خطر بروز یک تغییر بسیار ناگهانی و ورود به یک عصر یخبندان جدید. البته چیزی که بدان پی می برند به هیچ وجه خوشایند نیست.

این مسئله را به اختصار می توان این طور توضیح داد که اگر به قدر کافی آب سرد شیرین ناشی از ذوب شدن یخ های پهنه کلاهک یخی و یخچال های آب شده گرینلند به سوی اقیانوس اطلس شمالی سرازیر شود، جریان گلف استریم جریان آب گرمی که از خلیج مکزیک عبور کرده و تا سواحل کانادا پیش می رود و سپس به سوی اروپا منحرف شده و تا شمال این قاره ادامه می یابد. این جریان آب گرم اثر تعدیل کننده ای در نواحی مذکور دارد و باعث ریزش باران می شود. علاوه بر این در امتداد شرق سواحل کانادا با جریان آب سرد «لابرادور» برخورد کرده و فضای مه آلودی را به وجود می آورد.م که اروپا و شمال غربی آمریکای شمالی را گرم نگه می دارد، متوقف خواهد شد.

بدین ترتیب بدترین سناریوی ممکن، بازگشت تمام عیار به دوره یخبندان پیشین طی دوره بسیار کوتاهی به اندازه ۲ تا ۳ سال از شروع آن است. سناریوی کمی بهتر ورود به دوره ای مانند عصر یخبندان کوچک خواهد بود که چند قرن پیش الگوهای هوایی سرتاسر جهان را به هم زد و منجر به زمستان های بسیار سخت، خشکسالی، کم آبی، بیابان زایی در سرتاسر جهان، نابودی محصولات و بروز جنگ در گوشه و کنار جهان شد. سئوال این است که این اتفاق چگونه رخ می دهد.

اگر به نقشه جهان نگاهی بیندازید، خواهید دید که عرض جغرافیایی فاصله زاویه ای هر نقطه در سطح کره زمین از خط استوا بخش های عمده ای از اروپا و اسکاندیناوی با عرض جغرافیایی آلاسکا و بخش هایی از کانادا و مرکز سیبری که زمین آنها دائما یخ بسته اند، برابر است. با این حساب چرا اروپا هنوز دارای اقلیمی بیشتر شبیه به ایالات متحده است تا شمال کانادا یا سیبری تا آنجا که می دانیم گرمای اروپا نتیجه جریان های اقیانوسی است که آب گرم سطحی را از خط استوا به سوی نواحی شمالی رو به بالا به حرکت درمی آورد چه در غیر این صورت این مناطق آن قدر سرد می شدند که حتی تابستان ها نیز می بایست پوشیده از یخ باشند. اکنون عمده نگرانی ها مربوط به برهم خوردن تعادل «تسمه نقاله عظیم» است که جریانی که «گلف استریم» می نامیم را نیز دربرمی گیرد.

این تسمه نقاله سترگ اگرچه از سویی توسط تاثیر کوریولیس حاصل از چرخش وضعی زمین شکل می گیرد اما عمدتا از نیرویی به مراتب بزرگتر ناشی می شود که از اختلاف بین دما و درجه شوری آب به وجود می آید. اقیانوس اطلس شمالی شورتر و سردتر از اقیانوس آرام است زیرا به مراتب کوچکتر بوده و از سوی دیگر از جانب غرب توسط آمریکای شمالی و جنوبی و از جانب شرق توسط اروپا و آفریقا احاطه می شود.

در نتیجه آب گرم تسمه نقاله بزرگ از سطح اقیانوس اطلس شمالی بخار می شود و آب های شورتر را برجا می گذارد و بادهای سرد قاره ای نیز که از بخش های شمالی آمریکای شمالی برمی خیزند، آب های اقیانوس را سردتر می کنند. آب های سرد و شوری که به سوی کف دریا فروکش می کنند، عمدتا در محلی واقع در چند صد کیلومتری جنوب دماغه جنوبی گرینلند، گردابی از آب های رو به پایین را به وجود می آورند که ۵ تا ۱۰ مایل طول دارد. با اینکه این گرداب ها به ندرت آب های سطحی را می شکافند اما در زمان های معینی از سال بریدگی ها و جریان هایی را در اقیانوس ایجاد می کنند که می تواند کشتی ها را یکوری کند. این جریان ها از فضا نیز دیده می شوند و احتمالا آنچه در نقشه های دریانوردان باستانی می بینیم نیز مربوط به همین جریان ها است.

این ستون رو به پایین از آب سرد و مملو از نمک خود را به کف اقیانوس سرازیر می کند و در آنجا رودخانه ای زیردریایی می سازد که ۴۰ بار بزرگتر از مجموع تمام رودهایی است که بر روی خشکی جریان دارند. این رود رو به پایین و رو به جنوب به طرف و اطراف دماغه جنوبی آفریقا سرازیر می شود و سرانجام در آنجا به اقیانوس آرام می رسد. شگفت آن که این آب آن قدر عمیق و سنگین است به خاطر سردی و شور بودنش که پس از گذشت هزار سال از اولین باری که به دور از ساحل گرینلند به اطلس شمالی سرازیر شده به سطح اقیانوس آرام نمی رسد.

[MAHDIAR]

جریان رو به پایین آب سرد و شور رودخانه زیردریایی باعث می شود تا سطح اقیانوس اطلس اندکی پایین تر از اقیانوس آرام باشد و بدین ترتیب یک جریان سطحی نیرومند از آب گرم و شیرین تر را از اقیانوس آرام برای جایگزین کردن جریان دررفت رودخانه زیردریایی به سوی خود می کشد. این آب گرمتر و شیرین تر از میان اطلس جنوبی سر می خورد، اطراف آمریکای شمالی حلقه می زند که به آن جریان گلف استریم می گویند و سرانجام دورتر از ساحل اروپا به پایان می رسد. طی مدتی که این جریان به نزدیکی گرینلند می رسد به قدر کافی سرد و تبخیر می شود تا آب هرچه بیشتر شور و سرد شده و به کف اقیانوس سرازیر می شود و خوراک بی وقفه ای را برای رودخانه زیردریایی که به اقیانوس آرام می ریزد، فراهم می آورد.

این دو جریان آب گرم و شیرین تری که از آرام شروع می شود و سپس شور و سرد شده و برای تشکیل یک رود زیردریایی حیرت انگیز سرازیر می شود به جریان تسمه نقاله بزرگ معروفند. شگفت آن که این تسمه نقاله بزرگ تنها حائل بین تابستان های فرح بخش و بروز یک عصر یخبندان همیشگی در اروپا و سواحل غربی آمریکای شمالی است. بیشتر این دانسته ها تا همین ۲۰ سال پیش ناشناخته بودند تا اینکه یک گروه بین المللی از دانشمندان به گرینلند رفتند و برای حفاری در برخی از باستانی ترین یخچال های قابل دستیابی جهان از جدید ترین مته های پیشرفته و تجهیزات بسیار حساس استفاده کردند. دستگاه های آنها به قدری حساس و دقیق بودند که با آنالیز هسته نمونه های یخی که بالا آورده بودند، توانستند سال های جداگانه بارش برف را مشاهده کنند. این نتایج واقعا شوکه کننده بود.

تا پیش از دهه های اخیر، تصور می شد که دوره های بین یخبندان پوشیده شدن یک منطقه وسیع به وسیله صفحات عظیم یخ و یخچال و گرم تر شدن در آمریکای شمالی، اروپا و شمال آسیا تدریجی بوده است. از روی شواهد سنگواره ای فهمیدیم که دوره یخبندان بزرگ چند میلیون سال پیش شروع شد و طی آن دوره های صدها یا هزاران ساله ای وجود داشته که آمریکای شمالی، اروپا و سیبری سال دوازده ماه با لایه های ضخیم یخ پوشانده می شدند.

بین این دوره های یخی، گاهی که یخچال ها آب می شدند، مواقعی پیش می آمد که زمین برهنه در معرض آفتاب قرار می گرفت، جنگل ها می روییدند و جانوران خشکی ازجمله انسان های اولیه در این نواحی شمالی رفت و آمد می کردند.

بیشتر دانشمندان حدس می زدند که زمان گذار بین عصر یخی و گرما، تدریجی بوده و بین ده ها تا صدها سال طول می کشیده است، اما هیچ کس به درستی نمی دانست چه چیزی باعث این رویداد شده بود. بروز نوساناتی در تابش های خورشیدی پیشنهاد شد، فعالیت های آتشفشانی همراه با تئوری های اولیه درباره تسمه نقاله بزرگ که تا همین اواخر پدیده نسبتا ناشناخته ای بود نیز مورد تردید بودند.

با این وصف، جست وجو در هسته های یخی، دانشمندان را از کشف این که مراحل گذار از شرایط آب و هوایی یخبندان به شرایط کنونی معمولا فقط طی ۲ تا ۳ سال رخ می داد، بسیار شگفت زده ساخت.

این کشف نشان داد که تغییر الگوهای آب و هوایی یخبندان به معتدل، بخشی از یک فرآیند خطی و ملایم نظیر آنچه در کلید تنظیم شدت نور لامپ سقفی که در آن نور به تدریج زیاد می شود دیده می شود، نبوده اند. آنها بخشی از یک الاکلنگ به دقت متعادل اند که می تواند این طرفی یا آن طرفی باشد اما گذر از مرحله میانی تقریبا ناگهانی رخ می دهد. آنها بیشتر شبیه کلید خاموش و روشن کردن چراغ اند، موقعی که کلید را به آرامی و تدریجا بالا می برید لامپ خاموش است تا زمانی که به نقطه نیم آستانه یا به نقطه پل می رسد. اینجا است که ناگهان از وضعیت خاموش به روشن می پرد و لامپ روشن می شود.

* این مقاله از نسخه روزآمد شده «واپسین ساعات آفتاب باستانی» اثر تام هارتمن استخراج شده است.
Hartmann,T.۲۰۰۴. The Last Hours of Ancient Sunlight. Three Rivers Press.
تام هارتمن
ترجمه: طاهره رنجبر

روزنامه شرق

[MAHDIAR]

تغییر الگوهای آب و هوایی یخبندان به معتدل نه بخشی از یک فرآیند خطی و ملایم بلکه بخشی از یک الاکلنگ به دقت متعادل اند که می تواند این طرفی یا آن طرفی باشد.

● چگونه گرمایش جهانی ممکن است به عصر یخبندان بعدی منتهی شود*

۱ با ذوب شدن یخ های پهنه کلاهک یخی و یخچال های آب شده گرینلند جریان گلف استریم متوقف خواهد شد.

۲ تغییر الگوهای آب و هوایی یخبندان به معتدل نه بخشی از یک فرآیند خطی و ملایم بلکه بخشی از یک الاکلنگ به دقت متعادل اند که می تواند این طرفی یا آن طرفی باشد.

۳ اگر تسمه نقاله بزرگ که جریان گلف استریم هم بخشی از آن است، همین فردا متوقف شود، پیامد آن ناگهانی و دراماتیک خواهد بود.

۴ هنگامی که آستانه بحرانی می رسد، شرایط اقلیمی ناگهان به شرایط عصر یخبندان روی می آورد که احتمال دارد دست کم ۷۰۰ سال و حداکثر تا بیش از ۱۰۰ هزار سال طول بکشد.

در حالی که گرمایش جهانی رسما از سوی شاخه سیاسی دولت بوش نادیده گرفته می شود و سخنرانی اخیر ال گور درباره این موضوع آن هم در یکی از سردترین روزهای چند سال اخیر، دستمایه مضحکه او را در میزگرد تلویزیونی محافظه کاران فراهم آورده، اما شهروندان اروپایی و نیز دست اندرکاران پنتاگون به تدریج درباره بزرگترین خطری که این تغییرات اقلیمی می تواند برای نیم کره شمالی در پی داشته باشد، بینش تازه ای پیدا می کند خطر بروز یک تغییر بسیار ناگهانی و ورود به یک عصر یخبندان جدید. البته چیزی که بدان پی می برند به هیچ وجه خوشایند نیست.

این مسئله را به اختصار می توان این طور توضیح داد که اگر به قدر کافی آب سرد شیرین ناشی از ذوب شدن یخ های پهنه کلاهک یخی و یخچال های آب شده گرینلند به سوی اقیانوس اطلس شمالی سرازیر شود، جریان گلف استریم جریان آب گرمی که از خلیج مکزیک عبور کرده و تا سواحل کانادا پیش می رود و سپس به سوی اروپا منحرف شده و تا شمال این قاره ادامه می یابد. این جریان آب گرم اثر تعدیل کننده ای در نواحی مذکور دارد و باعث ریزش باران می شود. علاوه بر این در امتداد شرق سواحل کانادا با جریان آب سرد «لابرادور» برخورد کرده و فضای مه آلودی را به وجود می آورد.م که اروپا و شمال غربی آمریکای شمالی را گرم نگه می دارد، متوقف خواهد شد.

بدین ترتیب بدترین سناریوی ممکن، بازگشت تمام عیار به دوره یخبندان پیشین طی دوره بسیار کوتاهی به اندازه ۲ تا ۳ سال از شروع آن است. سناریوی کمی بهتر ورود به دوره ای مانند عصر یخبندان کوچک خواهد بود که چند قرن پیش الگوهای هوایی سرتاسر جهان را به هم زد و منجر به زمستان های بسیار سخت، خشکسالی، کم آبی، بیابان زایی در سرتاسر جهان، نابودی محصولات و بروز جنگ در گوشه و کنار جهان شد. سئوال این است که این اتفاق چگونه رخ می دهد.

اگر به نقشه جهان نگاهی بیندازید، خواهید دید که عرض جغرافیایی فاصله زاویه ای هر نقطه در سطح کره زمین از خط استوا بخش های عمده ای از اروپا و اسکاندیناوی با عرض جغرافیایی آلاسکا و بخش هایی از کانادا و مرکز سیبری که زمین آنها دائما یخ بسته اند، برابر است. با این حساب چرا اروپا هنوز دارای اقلیمی بیشتر شبیه به ایالات متحده است تا شمال کانادا یا سیبری تا آنجا که می دانیم گرمای اروپا نتیجه جریان های اقیانوسی است که آب گرم سطحی را از خط استوا به سوی نواحی شمالی رو به بالا به حرکت درمی آورد چه در غیر این صورت این مناطق آن قدر سرد می شدند که حتی تابستان ها نیز می بایست پوشیده از یخ باشند. اکنون عمده نگرانی ها مربوط به برهم خوردن تعادل «تسمه نقاله عظیم» است که جریانی که «گلف استریم» می نامیم را نیز دربرمی گیرد.

این تسمه نقاله سترگ اگرچه از سویی توسط تاثیر کوریولیس حاصل از چرخش وضعی زمین شکل می گیرد اما عمدتا از نیرویی به مراتب بزرگتر ناشی می شود که از اختلاف بین دما و درجه شوری آب به وجود می آید. اقیانوس اطلس شمالی شورتر و سردتر از اقیانوس آرام است زیرا به مراتب کوچکتر بوده و از سوی دیگر از جانب غرب توسط آمریکای شمالی و جنوبی و از جانب شرق توسط اروپا و آفریقا احاطه می شود.

در نتیجه آب گرم تسمه نقاله بزرگ از سطح اقیانوس اطلس شمالی بخار می شود و آب های شورتر را برجا می گذارد و بادهای سرد قاره ای نیز که از بخش های شمالی آمریکای شمالی برمی خیزند، آب های اقیانوس را سردتر می کنند. آب های سرد و شوری که به سوی کف دریا فروکش می کنند، عمدتا در محلی واقع در چند صد کیلومتری جنوب دماغه جنوبی گرینلند، گردابی از آب های رو به پایین را به وجود می آورند که ۵ تا ۱۰ مایل طول دارد. با اینکه این گرداب ها به ندرت آب های سطحی را می شکافند اما در زمان های معینی از سال بریدگی ها و جریان هایی را در اقیانوس ایجاد می کنند که می تواند کشتی ها را یکوری کند. این جریان ها از فضا نیز دیده می شوند و احتمالا آنچه در نقشه های دریانوردان باستانی می بینیم نیز مربوط به همین جریان ها است.

این ستون رو به پایین از آب سرد و مملو از نمک خود را به کف اقیانوس سرازیر می کند و در آنجا رودخانه ای زیردریایی می سازد که ۴۰ بار بزرگتر از مجموع تمام رودهایی است که بر روی خشکی جریان دارند. این رود رو به پایین و رو به جنوب به طرف و اطراف دماغه جنوبی آفریقا سرازیر می شود و سرانجام در آنجا به اقیانوس آرام می رسد. شگفت آن که این آب آن قدر عمیق و سنگین است به خاطر سردی و شور بودنش که پس از گذشت هزار سال از اولین باری که به دور از ساحل گرینلند به اطلس شمالی سرازیر شده به سطح اقیانوس آرام نمی رسد.

جریان رو به پایین آب سرد و شور رودخانه زیردریایی باعث می شود تا سطح اقیانوس اطلس اندکی پایین تر از اقیانوس آرام باشد و بدین ترتیب یک جریان سطحی نیرومند از آب گرم و شیرین تر را از اقیانوس آرام برای جایگزین کردن جریان دررفت رودخانه زیردریایی به سوی خود می کشد. این آب گرمتر و شیرین تر از میان اطلس جنوبی سر می خورد، اطراف آمریکای شمالی حلقه می زند که به آن جریان گلف استریم می گویند و سرانجام دورتر از ساحل اروپا به پایان می رسد. طی مدتی که این جریان به نزدیکی گرینلند می رسد به قدر کافی سرد و تبخیر می شود تا آب هرچه بیشتر شور و سرد شده و به کف اقیانوس سرازیر می شود و خوراک بی وقفه ای را برای رودخانه زیردریایی که به اقیانوس آرام می ریزد، فراهم می آورد.

این دو جریان آب گرم و شیرین تری که از آرام شروع می شود و سپس شور و سرد شده و برای تشکیل یک رود زیردریایی حیرت انگیز سرازیر می شود به جریان تسمه نقاله بزرگ معروفند. شگفت آن که این تسمه نقاله بزرگ تنها حائل بین تابستان های فرح بخش و بروز یک عصر یخبندان همیشگی در اروپا و سواحل غربی آمریکای شمالی است. بیشتر این دانسته ها تا همین ۲۰ سال پیش ناشناخته بودند تا اینکه یک گروه بین المللی از دانشمندان به گرینلند رفتند و برای حفاری در برخی از باستانی ترین یخچال های قابل دستیابی جهان از جدید ترین مته های پیشرفته و تجهیزات بسیار حساس استفاده کردند. دستگاه های آنها به قدری حساس و دقیق بودند که با آنالیز هسته نمونه های یخی که بالا آورده بودند، توانستند سال های جداگانه بارش برف را مشاهده کنند. این نتایج واقعا شوکه کننده بود.

تا پیش از دهه های اخیر، تصور می شد که دوره های بین یخبندان پوشیده شدن یک منطقه وسیع به وسیله صفحات عظیم یخ و یخچال و گرم تر شدن در آمریکای شمالی، اروپا و شمال آسیا تدریجی بوده است. از روی شواهد سنگواره ای فهمیدیم که دوره یخبندان بزرگ چند میلیون سال پیش شروع شد و طی آن دوره های صدها یا هزاران ساله ای وجود داشته که آمریکای شمالی، اروپا و سیبری سال دوازده ماه با لایه های ضخیم یخ پوشانده می شدند.

بین این دوره های یخی، گاهی که یخچال ها آب می شدند، مواقعی پیش می آمد که زمین برهنه در معرض آفتاب قرار می گرفت، جنگل ها می روییدند و جانوران خشکی ازجمله انسان های اولیه در این نواحی شمالی رفت و آمد می کردند.

بیشتر دانشمندان حدس می زدند که زمان گذار بین عصر یخی و گرما، تدریجی بوده و بین ده ها تا صدها سال طول می کشیده است، اما هیچ کس به درستی نمی دانست چه چیزی باعث این رویداد شده بود. بروز نوساناتی در تابش های خورشیدی پیشنهاد شد، فعالیت های آتشفشانی همراه با تئوری های اولیه درباره تسمه نقاله بزرگ که تا همین اواخر پدیده نسبتا ناشناخته ای بود نیز مورد تردید بودند.

با این وصف، جست وجو در هسته های یخی، دانشمندان را از کشف این که مراحل گذار از شرایط آب و هوایی یخبندان به شرایط کنونی معمولا فقط طی ۲ تا ۳ سال رخ می داد، بسیار شگفت زده ساخت.

این کشف نشان داد که تغییر الگوهای آب و هوایی یخبندان به معتدل، بخشی از یک فرآیند خطی و ملایم نظیر آنچه در کلید تنظیم شدت نور لامپ سقفی که در آن نور به تدریج زیاد می شود دیده می شود، نبوده اند. آنها بخشی از یک الاکلنگ به دقت متعادل اند که می تواند این طرفی یا آن طرفی باشد اما گذر از مرحله میانی تقریبا ناگهانی رخ می دهد. آنها بیشتر شبیه کلید خاموش و روشن کردن چراغ اند، موقعی که کلید را به آرامی و تدریجا بالا می برید لامپ خاموش است تا زمانی که به نقطه نیم آستانه یا به نقطه پل می رسد. اینجا است که ناگهان از وضعیت خاموش به روشن می پرد و لامپ روشن می شود.

* این مقاله از نسخه روزآمد شده «واپسین ساعات آفتاب باستانی» اثر تام هارتمن استخراج شده است.
Hartmann,T.۲۰۰۴. The Last Hours of Ancient Sunlight. Three Rivers Press.
تام هارتمن
ترجمه: طاهره رنجبر

روزنامه شرق

[MAHDIAR]

پس از عصر یخبندان
دسته بندی: مقالات زمین شناسی


پس از عصر یخبندان

یک شرایط جوی گرم که ناگهانی و غیرمنتظره پدید آمده باشد اگرچه در ظاهر فقط ممکن است به کوچ ساکنان مناطق گرمازده به مناطق خنک تر بینجامد، اما تاثیر چنین پدیده ای می تواند در مناطق دیگری محسوس تر باشد.

● تاریخچه، اثرات و راه های مقابله با تغییرات جوی ناگهانی

▪ در فیلم سینمایی هولناک و تکان دهنده هالیوودی «پس فردا»

(The Day after Tomorrow) یک فاجعه جوی در ابعاد عصر یخبندان (Ice Age) ناگهان جهان را فرامی گیرد. میلیون ها ساکن آمریکای شمالی برای فرار از تبعات این فاجعه هولناک به مکزیک می گریزند که هوایی آفتابی دارد. در همین حال، معدود افراد باقیمانده در نیویورک در شرق آمریکا که کاملاً خشک و منجمد شده است مجبورند خطر گرگ های گرسنه را در اطراف به جان بخرند. گردبادها ایالت کالیفرنیا را در غرب آمریکا به ویرانه ای تبدیل می کنند و بارش شدید تگرگ حتی توکیو پایتخت ژاپن را که در سوی دیگر اقیانوس آرام واقع است بی نصیب نمی گذارد.

آیا تغییرات جوی کاملاً ناگهانی در آینده نزدیک ممکن است اتفاق بیفتد یا استودیوهای فاکس (سازنده فیلم بالا) خودسرانه در این باره اغراق کرده اند؟

پاسخ هر دو پرسش به نظر می رسد که آری باشد. بیشتر کارشناسان جوی با این نظر موافق اند که وقوع یک عصر یخبندان در مقیاس نمونه تاریخی آن طی دهه های آینده بسیار بعید است. اما تغییرات بسیار مشهود جوی در گذشته بارها و بارها اتفاق افتاده اند و احتمال وقوع آنها در آینده منتفی نیست. در حقیقت، شاید چنین تغییراتی اجتناب ناپذیر بوده و چالش هایی را نیز برای نسل بشر به همراه داشته باشند.

یک شرایط جوی گرم که ناگهانی و غیرمنتظره پدید آمده باشد اگرچه در ظاهر فقط ممکن است به کوچ ساکنان مناطق گرمازده به مناطق خنک تر بینجامد، اما تاثیر چنین پدیده ای می تواند در مناطق دیگری محسوس تر باشد. یک شرایط جوی سرد که ناگهانی و غیرمنتظره پدید آمده باشد نیز ممکن است زمستان هایی با سرمای طاقت فرسا به همراه داشته و مسیرهای کلیدی ناوبری دریایی را با یخ مسدود کند. یک خشکسالی سخت می تواند زمین هایی را که زمانی حاصلخیز بوده اند به موات کشت ناپذیر برای تولید محصولات کشاورزی تبدیل کنند. تحمل این شرایط به ویژه زمانی دشوارتر به نظر خواهد رسید که بدانیم تغییرات جوی ناگهانی غالباً قرن ها یا حتی هزاران سال طول خواهند کشید. در واقع فروپاشی برخی جوامع باستانی که زمانی دلیل آن به نیروهای اجتماعی، اقتصادی و سیاسی نسبت داده می شد هم اکنون تا حد زیادی به تغییرات سریع آب و هوایی مربوط دانسته می شود.

موضوع تغییرات جوی ناگهانی طی یک دهه اخیر به دستمایه ای جدی برای بررسی های علمی تبدیل شده است، اما فقط همین اواخر بوده است که طیف فیلمسازان، اقتصاددانان و سیاستگزاران نیز به آن علاقه نشان داده اند. با تمام این توجهاتی که اخیراً به این موضوع جلب شده است، سراسیمگی فزاینده ای هنگام روبه رو شدن با این پرسش ها دیده می شود که اساساً عوامل به وجود آورنده چنین تغییراتی چیستند و پیامدهای آن چه خواهند بود. ناظرانی که به طور تصادفی با این موضوع برخورد می کنند ممکن است تصور کنند که تغییرات سریع جوی باعث خواهند شد تا همه آثار و پیامدهای گرم شدن زمین که پدیده ای کاملاً تدریجی با منشاء فعالیت های بشری به شمار می رود محو خواهند شد. اما مدارک جدید نشان می دهند که اتفاقاً باید بیش از هر زمان دیگری نسبت به گرم شدن زمین حساسیت نشان داد، زیرا این پدیده می تواند عملاً با تحت فشار گذاشتن جو زمین آن را سریع تر به جانب تغییرات ناگهانی سوق دهد.

● یک شانس تاریخی

دانشمندان ممکن بود هرگز به توانایی جو زمین برای فرو غلتیدن به درون یک وضعیت بسیار حاد و کاملاً متفاوت پی نبرند، اما شانس با آنها یار بود که در اوایل دهه ۱۹۹۰ تکه هایی از صفحات یخ گرینلند (همسایه قطب شمال) را تحت کنکاش علمی قرار دادند. این توده های بسیار بزرگ یخ که طول بعضی از آنها به ۳ کیلومتر می رسد مجموعه بسیار کاملی از سوابق جوی را از ۱۱۰ هزار سال پیش به این سو در خود مدفون کرده اند.

پژوهشگران می توانند لایه های تشکیل شده مربوط به هر سال را در توده های یخ از هم تمییز داده و با استفاده از انواع روش های موجود به تعیین طول عمر آنها بپردازند. خود ترکیبات یخ نیز دمایی را که یخ در آن شکل گرفته است فاش می سازد.

چنین کاری تاریخچه طولانی مدتی از نوسانات شدید در جو زمین را آشکار کرده است: یخبندان های طولانی عمیق از پی دوره های کوتاه گرم. مرکز سرزمین پهناور گرینلند دوره هایی از سرمای بسیار سخت را تجربه کرده است که حتی در یک مورد دمای هوا طی فقط چند سال ۶ درجه سانتیگراد کاهش یافت. از سوی دیگر، همین سرزمین تقریباً نصف گرمایش پایدار خود را از زمان اوج آخرین عصر یخبندان به این سو (کلاً معادل ۱۰ درجه سانتیگراد) طی فقط یک دهه تجربه کرده است. این پرش که حدود ۱۱۵۰۰ سال قبل اتفاق افتاد معادل این است که دو شهر مینیاپولیس در آمریکا یا مسکو در روسیه تقریباً به یک باره شرایط نسبتاً دم دار آتلانتا یا مادرید را کسب کنند.

نه تنها این تکه های یخی آنچه را که در گرینلند اتفاق افتاده بود فاش کردند بلکه وضع بقیه جهان را نیز تا حدودی آشکار ساختند.

پژوهشگران فرض کرده بودند که این گرم شدن ۱۰ درجه ای در شمال عملاً بخش هایی از مناطق سردسیر شمالی آمریکا را نیز دربرگرفته و میزان بارندگی را در آن مناطق و حتی سرزمین های بسیار دوردست افزایش داده است. در خود گرینلند، ضخامت لایه های یخ مربوط به هر سال نشان داد که واقعاً میزان بارش برف در یک سال دو برابر شده است. تجزیه و تحلیل حباب های قدیمی هوا که لابه لای این یخ ها وجود داشتند پیش بینی افزایش رطوبت را در سایر مناطق تایید کردند. به ویژه سنجش های انجام شده روی متان موجود در این حباب ها نشان دادند که این گاز مرداب حین این گرم شدن شدید ۵۰ درصد سریع تر از رکورد پیشین خود وارد جو می شد. این متان به احتمال قریب به یقین در همان زمانی وارد جو شد که سرزمین های مرطوب واقع در نواحی گرمسیری با سیلاب پوشانده شده بودند و شمال را نیز آب فراگرفته بود.

تکه های یخ همچنین مدارکی را در خود جای داده بودند که به دانشمندان کمک کرد تا جزئیات دیگری را پیرامون محیط زیست در روزگاران مختلف به دست آورند.

لایه های یخی که گرد و غبار مربوط به آسیا را در خود داشتند، به عنوان مثال، منشاء بادهای غالب را مشخص کردند. پژوهشگران نتیجه گرفتند که این بادها حین دوره های گرم باید آرام تر بوده باشند، زیرا نمک دریایی کمتر و گرد و غبار کمتری از آتشفشان های دوردست طی این دوره ها درون توده های یخ انباشته شده بود. و فهرست این قبیل یافته ها به همین جا ختم نمی شود.

اما تعداد دوره هایی که زمین به طور ناگهانی گرم شده است با توجه به سوابق ثبت شده در توده های یخی گرینلند بیش از ۲۰ بار برآورد می شود.

صدها یا هزاران سال پس از آغاز یک دوره گرم، جو زمین به کندی سرد می شد و سپس طی مدت زمانی به کوتاهی یک قرن به حالت اولیه بازمی گشت. آنگاه جو زمین روند دیگری از گرم شدن را آغاز می کرد که ممکن بود فقط چند سال به طول بینجامد. حین طاقت فرساترین شرایط سرمایی، توده های یخ شناور به حالت سرگردان تا آنجا به طرف جنوب حرکت می کردند که به سواحل پرتغال می رسیدند. چالش های خردتری گویا وایکینگ ها را حین آخرین موج سرما موسوم به «عصر یخبندان کوچک» که حدود ۱۴۰۰ سال پیش از میلاد مسیح (ع) آغاز شد و ۵۰۰ سال به طول انجامید از گرینلند بیرون راند.

گرم شدن ها و سرد شدن های ناگهانی در شمال به گونه متفاوتی در سایر مناطق جهان نیز رخ دادند، حتی با اینکه آنها ممکن است به دلیل مشابهی رخ داده باشند. دوره های سرد مرطوب در گرینلند با شرایط سرد، خشک و بادی در اروپا و آمریکای شمالی مربوط می شوند؛ آنها همچنین با شرایط جوی غیر عادی گرم در اقیانوس اطلس جنوبی و قطب جنوب همزمان اند. پژوهشگران، سوابق هر منطقه را با اطلاعاتی که آنان با بررسی یخچال های مرتفع طبیعی، ضخامت حلقه های درختان، انواع گرده ها و پوسته های حفظ شده در گل و لای باستانی کف دریاچه ها و اقیانوس ها و چندین و چند منبع اطلاعاتی دیگر به دست آوردند در هم آمیختند.

مدرک به دست آمده همچنین فاش ساخت که تغییرات ناگهانی در شدت بارش عملاً چالش هایی را پدید آورده اند که همسنگ چالش های پدید آمده بر اثر نوسانات دمایی بوده اند. دوره های سرد در شمال نوعاً خشکسالی را برای آفریقای صحرا و هند به ارمغان آوردند. حدود ۵ هزار سال پیش، صحرای آفریقا که سرزمینی با چشم انداز سبز و مملو از دریاچه های دلنواز بود ناگهان بر اثر خشکسالی به صحرایی شن پوشیده و سوزان آنچنان که امروز می بینیم، تبدیل شد. دو قرن خشکسالی در حدود ۱۱۰۰ سال پیش ظاهراً در پایان دادن به تمدن کهن مایاها در مکزیک و مناطق دیگری از آمریکای مرکزی نقش داشت. در روزگاران معاصر، پدیده «ال نینو» و سایر پدیده های غیر عادی در اقیانوس آرام شمالی گهگاه الگوهای آب و هوایی را چنان دستخوش تغییر کرده اند که خشکسالی های ناگهانی از قبیل یک مورد خشکسالی در دهه ۱۹۳۰ که فضای غبارآلودی را در آمریکا ایجاد کرد اجتناب ناپذیر می نمایند.

● نقطه بدون بازگشت

چه گرم شدن های ناگهانی، چه سرد شدن های ناگهانی، چه خشکسالی های طولانی مدت، همه تغییرات جوی گذشته که ناگهانی ایجاد شده اند یک دلیل داشته اند. در هر مورد، یک تغییر تدریجی در دما یا کمیت های فیزیکی دیگر باعث شده است تا جو زمین تحت فشار به سوی یک نقطه عطف نامرئی رانده شود. پس از عبور از این نقطه عطف، کمیت فیزیکی مذکور به عنوان عامل تغییر – و بنابراین خود جو – به یک وضع جدید و متفاوت می رسند و معمولاً برای یک مدت زمان طولانی آنجا باقی می مانند.

عبور از یک نقطه عطف جوی به تکان خوردن یک بلم (نوعی کرجی پارویی) شبیه است. اگر شما در یک بلم روی یک دریاچه نشسته باشید و به تدریج به یک طرف تکیه دهید، بلم نیز به یک طرف متمایل می شود. در این حالت، شما در حال نزدیک کردن بلم به یک نقطه عطف هستید، وضعیتی که پس از آن قایق به هیچ وجه نخواهد توانست راست بایستد. قدری بیشتر تکیه دهید؛ بلم واژگون خواهد شد.

عبور از نقاط عطف جوی در طول تاریخ باعث پدید آمدن سخت ترین شرایط آب و هوایی شده است که این خود مایه نگرانی شدیدی برای آینده است. برای تشریح دوره های سرد طاقت فرسای ثبت شده در توده های یخ گرینلند، به عنوان مثال، بیشتر دانشمندان به رفتار تغییر یافته جریان های سیال در اقیانوس اطلس شمالی اشاره می کنند که یک عامل مسلط در الگوهای جوی بلندمدت آن منطقه به شمار می رود.

Scientific American,Nov.۲۰۰۴
ریچارد الی
ترجمه: علی عبدالمحمدی

روزنامه شرق